Кудрявин Л.А., Шалов И.И. Основы технологии трикотажного производства

Подождите немного. Документ загружается.

I с учетом изложенного соответственно одноосную и двухос-

ную предельную растяжимость глади, %. определяют по фор-

мулам

2 и (1 -Ю,01ёф)- 3ndy]

ч-

l-^Kd

e,„ =

л [I (I -|-0.б1гф) —3rtdy

lAnd

-1

— 1

100;

Ед.о =

n[l (l-f 0,01 8ф)—я^у]'

1 100.

Нетрудно видеть, что для глади из растяжимых нитей, по-

лучивших практическое применение для выработки текстиль-

ных изделий, одноосная растяжимость увеличивается при уве-

личении длины нити в петле и разрывной растяжимости нитей.

Двухосная разрывная растяжимость глади уменьшается с уве-

личением длины нити в ее петле и увеличивается при увели-

чении растяжимости нитей.

2.5 3. ПРОЧНОСТЬ ТРИКОТАЖА

Прочность трикотажа определяется значениями разрывной на-

грузки, отнесенными к одной петле. Разрывная нагрузка мо-

жет рассчитываться с использованием геометрических моделей

растянутого трикотажа.

В общем виде разрывная нагрузка при одноосном растя-

жении трикотажа может определяться по формуле

р„ = <7(1_0,0375Яр)1|)Я Z costti,

<.=1

(2.54)

где

—средняя разрывная нагрузка нити при стандартной зажимной длине

(500 мм), Н; Яр — коэффициент неровноты при определении прочности нити;

if — коэффициент, учитывающий изменение прочности нити при малой за-

жимной длине;

А.

— коэффициент, учитывающий потерю прочности нити при

испытании ее петлей; п — число нитей петли, сопротивляющихся разрыву

при растяжении; cos Oi — степень ориентации участков нити, участвующих

в разрыве.

В случае пространственного расположения участков нитей

в силовом поле при растяжении

cos

«г + + (2.55)

где hz — максимальная протяженность петли на расчетном участке трико-

тажа, мм; tlx — проекция участка нити в плоскости образца, перпендикуляр-

ной растягивающим усилиям; hy проекция участка нити в плоскости, нор-

мальной к плоскости испытуемого трикотажа. Число участков нитей, подвер-

гающихся разрыву, определяют при анализе геометрических моделей три-

котажа.

Разрывная нагрузка для полоски трикотажа при однос

ном растяжении, Н, ^ •

т /

Р = Z РпЦ, /

i=l /

где т — число петель в рабочей ширине пробной пологаи; Рп — разрывная

нагрузка, приходящаяся на одну петлю, Н; т) •— коэффициент неоднородности

разрыва петель в образце, зависящий от способа испытания, формы, разме-

ров, рабочей ширины и зажимной длины пробной полоски. Для стандартных

образцов (прямоугольных) t) = 0,9—8,6, для образцов в виде двойной ло-

паточки

Т)

= 1. '

При растяжении трикотажа по длине

т = ар1А, (2.57)

при растяжении по ширине

т=ар1В, (2.58)

где Ор —рабочая ширина пробнрй полоски, мм; А, В — соответственно пе-

тельный шаг и высота петельного ряда, мм.

Разрывная нагрузка трикотажа переплетения гладь при

растяжении по длине. Число участков нитей, сопротивляю-

щихся разрыву, и размеры их проекций можно определить из

геометрической модели глади, растянутой по длине (см. рис.

2.10, а).

Размеры проекций, выраженные через условный диаметр

нити dy и высоту петельного ряда Втах, для каждого участка

нити приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Размеры проекций участков нитей глади,

растянутой по длине

Проекция участка

нити

Участок нитн

бе гд

Пг

^max

Omi

С учетом данных табл. 2.2 и формулы (2.55)

C0Sa(6e) =COSa(^a) = СОЗИд = Bmax/V24+ Bmax •

Выразив величину Bmax через длину нити в петле по фор-

муле (2.43) и проведя преобразования, получим

cos «д = (/ — Зя^у)/V8dl + {l~3ndyY .

(2.59)

Значение разрывной нагрузки, отнесенное к одной петле

растянутой глади, с учетом формулы (2.54) будет

Рп (д) = 2q (1 -0,375Яр) # cos «д. (2.60)

Из формул (2.60) и (2.59) оч^идно, что для глади из нити

со средней разрывной нагрузкой q и значениями Яр, Я,, по-

лученными при ее испытании, разрывная нагрузка увели«ива-

ется с увеличением длины нити в петле.

Разрывная нагрузка трикотажа переплетения гладь при

растяжении по ширине. Число участков нитей, сопротивляю-

щихся разрыву, и размеры их проекций при растяжении глади

по ширине определяют из ее геометрической модели (см. рис.

2.10, б).

Размеры проекций участков нити, выраженные через ее

условный диаметр dy и петельный шаг А, приведены ниже.

Проекция

участка нити

Участок нити вд

<см. рис. 2.10. б)

С учетом данных, приведенных выше, и формулы (2.55)

cos аш = Лтах/V+ А^,^ .

Выразив величину Лтах через длину нити в петле по фор-

муле (2.44) и проведя преобразования формулы (2.55), по-

лучим

cos

(2.61)

Разрывная нагрузка, отнесенная к одной петле растянутой

по ширине глади, определяется по формуле

Рщш) =9(1—0,0375Яр)г|}Ясо5аш.

(2.62)

2.5.4. РАСПУСКАЕМОСТЬ ТРИКОТАЖА

Трикотаж переплетения гладь, вырезанный из полотна, хорошо

распускается как в направлении вязания, так и в направлении,

обратном вязанию, что легко уяснить, если потянуть за нити

бб и гг (рис. 2.11). Гладь с цельновязаными краями может

распускаться только в направлении, обратном вязанию. В этом

также легко убедиться, если потянуть за нить а (рис. 2.12),

предварительно освободив край образца от отрезков петель,

разрезанных по линии I—/. При таком способе роспуска петли

будут затягиваться в кромочных петлях К\, К2, Кз и т. д.

Рис 2.11. Переплетение гладь

Рис. 2.12. Гладь в виде по-

лоски с кромками

Рис. 2.13. Спуск петель

глади в петельном столбике

7 / J J' 5

Следовательно, цельновязаные трикотажные детали изде-

лий из глади с кромками, например детали верхних и чулоч-

ных изделий, выработанные на котонных или плосковязальных

машинах,, можно распустить только в направлении, обратном

вязанию.

При разрушении нити в петле гладь распускается по пе-

тельным столбикам. Это явление называют спуском петель.

На рис. 2.13 показан спуск петель глади fl\—Я4 в петель-

ном столбике 3. Спуск петли Яг может происходить только

при условии освобождения остова петли от концов оборванной

нити Я] и Яг в петле Яз и приложении к трикотажу растяги-

вающих усилий Р.

В глади могут распускаться петельные столбики, образо-

ванные как иглами 2, 3, 4 я т. д., так и платинамй 1', 2', 3',

4' и т. д. Направление спуска петель в петельных столбиках,

образованных иглами и платинами, противоположно: петель-

ные столбики игл распускаются в направлении, обратном вя-

занию, петельные столбики платин —в направлении вязания.

Спуск петель начинается в тех петельных столбиках, ос-

товы петель которых освобождаются от концов оборванной

.нити. При приложении к глади растягивающих усилий нить из

остова петли Яг перетягивается в протяжки петель соседних

петельных столбиков; остов петли Яг, уменьшаясь, выходит из

остова петли Я], образуя протяжку, соединяющую петельные

столбики 2 н 4.

В дальнейшем при тех же условиях остов петли Я1 вы-

скальзывает из остова петли предыдущего петельного ряда.

Выскальзывание остовов продолжается до тех пор, пока не

распустится весь петельный столбик. На месте распущенного

петельного столбика образуется дорожка из протяжек, а рас-

стояние между соседними петельными столбиками 2 и 4 уве-

личивается.

Степень распускаемости глади зависит от величины на-

грузки, приложенной к трикотажу, коэффициента трения

между нитями, жесткости нити, модуля петли, способа отделки

трикотажа.

Спуск петель глади особенно заметно проявляется в чу-

лочно-носочных и других изделиях обтягивающей формы, осо-

бенно выработанных из нитей с незначительным коэффициен-

том трения.

Распускаемость глади является основным ее недостатком.

2.5.5. ЗАКРУЧИВАЕМОСТЬ КРАЕВ ГЛАДИ

Закручиваемость глади с краев вызывается упругостью нитей,

изогнутых в петлях и стремящихся выпрямиться. Нетрудно ви-

деть (рис. 2.14), что изогнутые дуги петель> 1—1, 2—2, 3—3,

4—4 и т. д., стремясь выпрямиться, как показано на рисунке

пунктиром 1'—Г, 2'—2', З'—З', 4'—4', вызовут явления закру-

чивания на изнаночную сторону глади, разрезанной по пе-

тельному ряду.

На рис. 2.15 приведен разрез глади по петельному стол-

бику. Изогнутые петли 1—1, 2—2, ..., 5—5 и т. д., стремясь

выпрямиться, будут вызывать закручивание на лицевую сто-

рону краев, обрезанных по петельному ряду. Положение пе-

тель в закрученных краях показано пунктиром 1'—2'—2',

..., 5'-5' и т. д.

Если из трикотажа переплетения гладь вырезать прямо-

угольный образец, то углы образца закручиваться не будут,

поскольку в углах образца силы закручивания краев уравно-

вешиваются. Форма, которую принимает прямоугольный обра-

зец глади вследствие закручивания краев, показана на

рис. 2.15, б.

Рис. 2.14. Разрез глади по пе-

тельному ряду

Рис. 2.15. Разрез глади по

петельному столбику

Степень закручиваемости глади с краев будет увеличи-

ваться с увеличением упругости пряжи, а также с уменьше-

нием значений ее модулей петель.

^Стремление глади к 'закручиванию — отрицательное ее

свойство, так как затрудняет пошив изделий. Для устранения

закручиваемости трикотаж перед раскроем подвергается ка-

!ландрированию или термофиксации.

*— Трикотажу из термопластичных волокон (обычно гидро-

фобных) можно придать путем влажно-тепловой обработки,

деформирования и остывания устойчивое фиксированное со-

стояние, в котором края трикотажа не закручиваются при его

эксплуатации.

Каландрированный трикотаж из гидрофильных волокон

после стирок вновь приобретает способность закручиваться.

2.5.6. ОРИЕНТАЦИЯ ПЕТЕЛЬ В ПЕТЕЛЬНЫХ

СТОЛБИКАХ И ПЕТЕЛЬНЫХ СТОЛБИКОВ И РЯДОВ

В ПОЛОТНЕ

В трикотажном полотне одного и того же переплетения в зави-

симости от свойств применяемого для его выработки сырья

(нитей и Т1ряжи) и особенностей процесса выработки остовы

петель в петельных столбиках, петельные столбики и петель-

ные ряды могут быть ориентированы по-разному.

Ориентация петельных столбиков, рядов и остовов петель

выражается значениями соответствующих углов ориентации,

которые для трикотажа переплетения гладь показаны на

рис. 2.16.

Ориентация петельных столбиков относительно петельных

рядов характеризуется углом наклона петельного столбика

к петельному ряду а, который может быть одинаковым для не-

скольких петельных рядов (см. ряды 1, 2, 3 на рис. 2.16, а и

ряды 1, 2 на рис. 2.16, б).

о \ в

Рис. 2.16. Схема ориен-

тации петельных столби-

ков, рядов и петель

в трикотажном полотне

Ориентация петельных рядов относительно кромки полотна

(оси ОХ) выражается углом Y (СМ. рис. 2.16, б).

На рис. 2.16, а направление петельных рядов совпадает

с кромкой полотна (осью ОХ) и у = 0.

Остовы петель в различных петельных рядах могут быть

наклонены в различные стороны, как это показано на рис.

2.16, а (см. петельные ряды 5, 6, 7). В этом случае указыва-

ется угол наклона остовов петель к линии каждого петельного

ряда (например, 04, 05, ое и т. д.). Кроме того, может опреде-

ляться общий угол наклона группы петельных столбиков отно-

сительно петельных рядов Собщ- На рис. 2.16, а этот угол оди-

наков для участков трикотажа, состоящего из

петельных рядов 1, 2, 3, а также 4, 5, 6, 7. Не

ориентированное по кромкам полотна распо-

ложение петельных рядов и петельных стол-

биков вызывает перекосы трикотажа в гото-

вых изделиях и ведет к снижению качества

этих изделий.

Перекосы петельных столбиков в трико-

таже могут вызываться особенностями свойств

крученых нитей или пряжи, применяемых для

его выработки. В частности, трикотаж может

вырабатываться из пряжи левой и правой

крутки. Силы упругих деформаций всегда

стремятся раскрутить пряжу. На рис. 2.17

показаны силы, воздействующие на палочки

Рис. 2.17. Схема

поворота остова

петли глади

петель переплетения гладь, выработанного из пряжи с правой

круткой.

Палочки 1 н 2 связаны сверху дугой петли, образованной

иглами, а палочки 2 и 3 — дугой петли, образованной плати-

нами. Поэтому крутящие моменты для каждой пары петель-

ных палочек могут рассматриваться совместно, а именно

М„ = ШР; Ms=~(UI-2d)P,

где Ми — момент наружных сил; Ш — ширина остова петли; Р — реактив-

ная сила раскручивания нити; Мв — момент внутренних сил; d — средний

диаметр нити.

Сложив ИХ, получим

M = M„ + MB = 2dP,

где М — крутящий момент, поворачивающий остов петли, образованный па-

лочками 1—2 и дугой иглы.

Полученное уравнение показывает, что остов петли, обра-

зованный палочками 1—2 и дугой иглы, из пряжи с правой

круткой под действием раскручивающих сил будет поворачи-

ваться по часовой стрелке крутящим моментом, зависящим от

среднего диаметра нити и реактивной силы раскручивания

пряжи.

Точно так же для палочек 2 v^ 3, соединенных дугой пла-

тины,

М=Л1„ + Мв= —2dP,

откуда следует, что остов петли, образованный этими палоч-

ками и дугой платины, будет поворачиваться в обратном на-

правлении, т. е. против часовой стрелки.

Следовательно, петельные столбики глади, образованные

иглами и платинами из пряжи неуравновешенной крутки, бу-

дут поворачиваться относительно продольной оси в противо-

положных направлениях. Этот поворот будет вызывать неоди-

наковую изогнутость дуг игл и платин в левой и правой ча-

стях. Более изогнутые участки дуг петель, стремясь выпря-

миться и-занять менее напряженное состояние, вызовут наклон

палочек петель в направлении к петельному ряду, а петельные

столбики в трикотаже получат перекос. В результате этого

с лицевой стороны трикотаж, выработанный из пряжи с повы-

шенной круткой, будет иметь петельные столбики, наклоненные

влево к линии ряда, т. е. трикотаж будет перекошенным. При

левой крутке пряжи наклон петельных столбиков будет' направ-

лен на лицевой стороне вправо.

Степень перекоса петельных столбиков, выражаемая углом

а (см. рис. 2.16), будет зависеть от степени неуравновешенно-

сти крутки пряжи. Явление перекоса петельных столбиков три-

котажа чрезвычанйо вредно, так как оно трудноустранимо.

Например, в чулках из одиночной пряжи с неуравновешен-

ной круткой петельные столбики располагаются по винтовой

линии и чулок стремится закручиваться на ноге; след чулка

закручивается настолько, что пятка поворачивается относи-

тельно мыска на значительный угол. Путем выравнивания по-

ложения петель относительно кромок полотна и последующей

термофиксации перекос петельных столбиков может быть

устранен при отделке.

Такая отделка трикотажа может устранить перекос петель-

ных столбиков в полотнах, выработанных из термопластичных

волокон. В трикотаже из гидрофильных (обычно нетермопла-

стичных) волокон перекос петельных столбиков восстанавли-

вается после стирки, а форма изделия искажается.

Следовательно, для исключения перекоса петельных стол-

биков необходимо:

вырабатывать трикотаж из пряжи с уравновешенной крут-

кой (из нити, крученной в два конца, с противоположной вто-

ричной круткой по отношению к первичной);

для вязания трикотажа тростить нити с противоположными

крутками (правой и левой);

применять одиночную пряжу (нить) с незначительной

круткой.

Явление наклона остовов петель в смежных петельных ря-

дах в различных направлениях, как показано на рис. 2.16, а

(см. ряды 4—7), обусловливается особенностями деформации

изгиба текстильных нитей в процессе петлеобразования и

в большей степени проявляется на плосковязальных машинах,

петельные ряды на которых образуются в различных направ-

лениях.

Текстильные нити, применяемые для выработки трикотажа,

являются полимерными материалами, обладаюш,ими упруго-

пластичными свойствами. При деформации таких нитей прояв-

ляются упругие, пластические и эластические деформации.

В процессе кулирования нить подвергается воздействию из-

гибающих и растягивающих нагрузок, деформируется и при-

обретает извилистую форму, близкую к форме петли. Форма

петли, которую приобретает нить с заданными свойствами и

толщиной в трикотаже в процессе релаксации напряжений, за-

висит от многих факторов, в том числе и от условий ее дефор-

мации в процессе петлеобразования. При выработке трикотажа

одного и того же переплетения эти условия могут быть раз-

личными.

Например, при изменении направления кулирования форма

петли может изменяться. Это объясняется тем, что в момент

операции кулирования (см. рис. 1.28) левая, соединенная

с уже образованной ранее петлей, и правая, соединенная с ни-

теводом, ветви петли изгибаются при различных условиях. При

изгибании нити платиной на иглах левая ветвь петли изгиба-

ется около левой иглы и кромки платины; часть правой ветви

петли, соединенная с нитеводом, изгибается только около иглы.

Поскольку толщина платины и толщина иглы неодинаковы,

левая и правая ветви изгибаемой нити получают различные

деформации изгиба. С учетом упругопластичных свойств тек-

стильных нитей форма образуемой петли будет несимметрич-

ной: петля, как правило, будет наклонена в направлении, об-

ратном направлению кулирования. Такой наклон петель наи-

более заметен при выработке трикотажа на плоских машинах,

так как петли смежных петельных рядов в этом случае накло-

няются в различные стороны. Он может наблюдаться и на ма-

шинах одностороннего действия при переработке некоторых

видов пряжи, но менее заметен, поскольку петельные столбики

наклоняются в одну сторону. По этой причине, например, верх-

ние трикотажные изделия, стан которых выработан на круг-

лых, а рукава с целью уменьшения отходов при раскрое на

плоских машинах, имеют заметную разницу в форме петель

на участках стана и рукавов. Наклон остовов петель в петель-

ных столбиках может быть устранен при отделке трикотажа

посредством его вытяжки и фиксации, но после стирок изде-

лий из гидрофильных (нетермопластичных) нитей вновь вос-

станавливается.

Степень наклона петель в трикотаже, обусловленная осо-

бенностью процесса деформации при кулировании упругопла-

стичных текстильных нитей, зависит от свойств этих нитей,

толщины и конфигурации игл, платин или отбойных зубьев,

а также натяжения нити в зоне петлеобразования.

При выработке трикотажа на многосистемных кругловя-

зальных машинах петельные ряды в полотне располагаются не

горизонтально, а по винтовой линии (см. рис. 1.16, б). Степень

ориентации петельных рядов по отношению к кромке полотна

(оси ОХ), выражаемая углом у, может быть определена вы-

ражением

tgy = rnBIIA=Cm/I, (2.63)

или

у = arctg {С т/1), (2.64)

где т —число петлеобразующих систем на вязальной машине; / — число

игл на вязальной машине; С — коэффициент соотношения плотностей в три-

котаже.

Из формулы (2.64) следует, что угол наклона петельных

рядов относительно кромки полотна при определенном коэф-

фициенте соотношения плотностей увеличивается с увеличе-

нием числа петлеобразующих систем и уменьшением числа игл

на машине.